基于三重表征思維方式高考化學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究-以硫酸硝酸教學(xué)為例

基于三重表征思維方式高考化學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究——以硫酸硝酸教學(xué)為例第1頁/共18頁一、課題背景二、選題原因三、教學(xué)設(shè)計(jì)第2頁/共18頁

一、課題背景：什么是“三重表征”思維方式？化學(xué)既研究物質(zhì)宏觀上的性質(zhì)，也研究物質(zhì)微觀上的組成和結(jié)構(gòu)，作為研究和交流的工具則誕生了表述物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和變化的符號。

在學(xué)習(xí)者心理上就形成了對物質(zhì)特有的三種表征形式：宏觀表征、微觀表征和符號表征。第3頁/共18頁

宏觀表征：物質(zhì)及其性質(zhì)、科學(xué)過程和現(xiàn)象微觀表征：微觀模型，如分子、原子和離子符號表征：主要有化學(xué)式、化學(xué)方程式等

什么是“三重表征”思維方式？

一、課題背景：什么是“三重表征”思維方式？第4頁/共18頁這三種表征形式不是孤立的，而應(yīng)有機(jī)地聯(lián)系起來，共同構(gòu)成化學(xué)知識的表征系統(tǒng)。

從宏觀、微觀、符號三種水平上認(rèn)識和理解化學(xué)，并建立三者間的有機(jī)聯(lián)系，是體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特征的思維方式，我們稱之為“三重表征”思維方式。

一、課題背景：什么是“三重表征”思維方式？第5頁/共18頁

高一學(xué)習(xí)元素化合物部分，學(xué)生普遍感到方程式量大、難記，而高三書寫陌生情境下的方程式時，明顯感到學(xué)生能力的欠缺。很多學(xué)生不能同時在宏觀和微觀水平上表征化學(xué)概念，不能看到方程式蘊(yùn)含的微觀本質(zhì)和相互作用的動態(tài)本質(zhì)。

二、選題原因：“三重表征”應(yīng)貫穿整個化學(xué)教學(xué)第6頁/共18頁

元素化合物的學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是通過物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象來揭示物質(zhì)變化的微觀本質(zhì)。

希望從化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“三重表征”思維方式，體會方程式是實(shí)際反應(yīng)過程的符號表達(dá)，感受方程式的生命力，而不是死記硬背元素化合物的反應(yīng)規(guī)律。

二、選題原因：“三重表征”應(yīng)貫穿整個化學(xué)教學(xué)第7頁/共18頁

三、教學(xué)設(shè)計(jì)：以硫酸、硝酸教學(xué)設(shè)計(jì)為例采用“宏觀—微觀—符號”三重表征方式設(shè)計(jì)教學(xué)。

本節(jié)突出運(yùn)用氧化還原和“三重表征”來分析物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的特點(diǎn)，理解濃硫酸、硝酸的氧化性表現(xiàn)在硫、氮元素價(jià)態(tài)的變化上。

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三、教學(xué)設(shè)計(jì)：以硫酸、硝酸教學(xué)設(shè)計(jì)為例環(huán)節(jié)一：復(fù)習(xí)酸的組成特點(diǎn)與酸的通性環(huán)節(jié)二：理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，感受濃硫酸的氧化性環(huán)節(jié)三：知識遷移，學(xué)習(xí)硝酸的氧化性環(huán)節(jié)四：知識應(yīng)用，濃硫酸與蔗糖反應(yīng)第9頁/共18頁環(huán)節(jié)一：復(fù)習(xí)酸的組成特點(diǎn)與酸的通性宏觀：【提問】選擇適當(dāng)?shù)姆椒ê驮噭?，區(qū)分一瓶稀硫酸和一瓶蒸餾水。微觀：【追問】敘述并分析稀硫酸顯酸性的原因符號：【討論】用離子方程式表示下圖中發(fā)生的反應(yīng)第10頁/共18頁

環(huán)節(jié)二：理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，感受濃硫酸的氧化性宏觀：【提問】實(shí)驗(yàn)研究濃硫酸和硝酸的強(qiáng)氧化性，

你會選哪類藥品？

微觀：【討論】1.實(shí)驗(yàn)方案，2.預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，3.如

何證明反應(yīng)發(fā)生，如何檢驗(yàn)產(chǎn)物？

宏觀：【實(shí)驗(yàn)】演示實(shí)驗(yàn)4—9：濃硫酸與銅反應(yīng)

微觀：【分析】老師每一步操作后有什么現(xiàn)象？能夠

得出什么結(jié)論？

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環(huán)節(jié)二：理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，感受濃硫酸的氧化性符號：【練習(xí)】結(jié)合現(xiàn)象寫出反應(yīng)的方程式，并運(yùn)用氧化還原知識分析反應(yīng)中氧化劑和還原劑物質(zhì)的量比、轉(zhuǎn)移電子數(shù)。

【追問】濃硫酸和稀硫酸性質(zhì)差別很大的原因？（存在微粒不一樣，稀硫酸中是H+和SO42-，其中+6價(jià)S性質(zhì)穩(wěn)定；濃硫酸中主要是H2SO4分子，其中+6價(jià)S表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性）

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環(huán)節(jié)三：知識遷移，學(xué)習(xí)硝酸的氧化性宏觀：【實(shí)驗(yàn)】第13頁/共18頁符號：【追問】結(jié)合現(xiàn)象寫出反應(yīng)的方程式，并運(yùn)用氧化還原知識分析反應(yīng)中氧化劑和還原劑物質(zhì)的量比、轉(zhuǎn)移電子數(shù)。微觀：【講解】N元素能表現(xiàn)多種化合價(jià)：+5

+4+3+2+10-3HNO3NO2HNO2NON2ON2NH3當(dāng)硝酸與金屬或非金屬反應(yīng)時，反應(yīng)條件不同，硝酸得到的還原產(chǎn)物也不同。

環(huán)節(jié)三：知識遷移，學(xué)習(xí)硝酸的氧化性第14頁/共18頁宏觀：【實(shí)驗(yàn)】向盛有硝酸鈉溶液的試管中加入銅片，無明顯現(xiàn)象，加入稀硫酸后管口產(chǎn)生紅棕色氣體的原因？微觀：【討論】溶液中存在NO3-，它遇到H+后繼續(xù)和銅反應(yīng)，此時H+與NO3-的濃度較小，產(chǎn)物是NO。NO3-在酸性溶液中有強(qiáng)氧化性。

【小結(jié)】談?wù)勀銓饬蛩岷拖跛嵫趸缘男抡J(rèn)識？【交流】化合價(jià)只能幫助預(yù)測物質(zhì)的氧化性和還原性，

還與溶液的濃度和酸度有關(guān)系。

環(huán)節(jié)三：知識遷移，學(xué)習(xí)硝酸的氧化性第15頁/共18頁

環(huán)節(jié)四：知識應(yīng)用，濃硫酸與蔗糖反應(yīng)宏觀：【實(shí)驗(yàn)】向蔗糖中加入濃硫酸。微觀：【提問】你觀察到什么現(xiàn)象？如何解釋？符號：【追問】寫出有關(guān)的化學(xué)方程式，并運(yùn)用氧化還原知識分析反應(yīng)中氧化劑和還原劑